MADENCİLİK ARALIK DECEMBER 1995 CİLT-VOLUME XXXIV SAYI - NO 4 KOZAĞAÇ (MUĞLA) BEYAZ MERMERİNİN FİZİKOMEKANİK VE SÜREKSİZLİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA A Research on the Physicomechanical and Discontunity Features on Kozağaç (Muğla)-White Marble Tuncay DEMİRER (* ) Ö.Serdar YILDIRIM (" ) Anahtar Sözcükler: Mermer, Süreksizlik Analizi, Fizikomekanik Özellikler. ÖZET Kozağaç (Muğla) Beyaz Mermerinin fizikomekanik ve süreksizlik özellikleri araştırılmıştır. Süreksizlik analizinde Splot yazılımı kullanılmıştır. Analiz sonuçlarının değerlendirilmesi sonucunda elmas tel kesme yönteminin uygulanmasına karar verilmiştir. ABSTRACT Physicomechanical and in-situ discontinuty features of Kozağaç (Muğla) White Marble were investigated. In-situ discontinuty was analyzed by using Splot software. Based on the test results, it was decided to use wiresaw cutting method. " Maden Yük. Müh. Özuğur Mermer Tic. AŞ. Organize Sanayi Bölgesi, AFYON "* Maden Yük. Müh. Elektrik Teknikeri, S.Ü., Maden Müh. Bölümü, KONYA MADENCİLİK/ARAUK 1995 21
1. GİRİŞ Yurdumuzun çeşitli kalite, renk ve desenlerde zengin mermer yataklarına sahip olması nedeniyle dünya mermer piyasalarında önemli bir konumu vardır. Bir mermer sahasını işletmeye almadan önce sahaya ait jeolojik yapının, mermer kalitesinin ekonomik işletmeyi etkileyen renk dağılımının ve uygulanacak işletme yönteminin değerlendirilmesi gerekmektedir. Etüd sahası olan beyaz mermer sahası Muğla ili, Yatağan ilçesi, Kozağaç köyü mevkiindedir. Yatağan-Milas yolu üzerinde Yatağan'a 20 km. uzaklıktadır. Bölge yazları sıcak, kışları ise yağışlıdır. Genelde dört mevsim çalışma yapılabilmektedir Anılan sahanın yer buldum haritası Şekil T de verilmiştir. Bu yazıda Kozağaç yöresi beyaz mermerinin fızikomekanik özelliklerine değinilmiş, süreksizlik dağılımı ile blok verimliliği ilişkisi üzerinde durulmuştur. Şekil 1. Yer bulduru haritası 2. LABORATUVAR VE SAHA ÇALIŞMALARI Yapılan laboratuvar çalışmaları ile sözkonusu mermerin fızikomekanik 22 özellikleri saptınmış ve bunların Türk Standartlarına uygunluğu araştınlmış-tır. Ayrıca ocakların birbirine göre karşılaştırmalı ' değerlendirilmeleri yapılmıştır. Çalışma bölgelerindeki bloklanmayı belirlemek için süreksizlik analizleri ve saha çalışmalarının yapılması gerekmektedir. Ocak üretim yönteminin seçimine bu çalışmalar doğrudan etki etmektedir. 2.1. Saha Çalışmaları Saha çalışmaları dört ayrı ocak için yapılmış olup, burada iki nolu ocağın süreksizlik analizlerine yer verilmiştir. Ayrıca herbir ocak için süreksizliklerin konumlandırılması 1/250 ölçekli haritaya işlenerek süreksizliklerin yoğunlaştığı bölgeler dikkate alınmıştır. Bu işlem ocak alanı içinde açısı belli olan doyrular üzerindeki süreksizliklerin doğrultu, eğim, eğim yönlerinin ve aralıklarının ölçülmesi ile yapılmıştır. İki nolu ocak sahasında 85 adet süreksizlik düzleminin doğrultu, eğim, aralık ve süreksizliklerin sınırlandırdığı en büyük yüzey alanları belirlenmiş olup, Çezilge l'de verilmıştirb Sözkonusu süreksizliklerin 2 nolu ocakta dağılımı da Şekil 2'de verilmiştir. Bu ocakta ki süreksizliklerin araştırılması 21 bölgeye ayrılarak yapılmıştır. Süreksizliklerin analizinde SPLOT yazılımı kullanılmıştır. Bu değerler kullanılarak 85 süreksizlik düzleminin projeksiyon düzlemi üzerinde kutup noktaları bulunmuştur. Bu kutup noktalarının herbiri bir süreksizlik düzleminin doğrultu ve eğim açısını belirtmektedir. Kutup noktalarının kontur diyagramları çizilmiştir. Bunların yoğun olduğu bölgeler daha koyu, az olan bölgeler ise açık olarak taranmıştır (Şekil 3). Süreksizliklerin hangi yönlerde daha yoğun olduklannı.belirlemek için kontur diyagramları kullanılmıştır. Bunun için MADENCİLİK/ARALIK 1995
kutup noktalarının gül diyagramları yapılmıştır. Gül diyagramlarına göre Çizelge 1. 2 nolu Ocak Süreksizlikleri noktaların % 16'sı0-9,% 13'ü 170-179, % 12'si 350-360, % 11'i 260-269 ve % 9'u 270-279 arasında kümelenmiştir (Şekil 4). Kümeleşmeler, doğrultu ve eğim açısı değerleri birbirine yakın olan ve birbirine paralel şekilde oluşan süreksizlik düzlemlerinin kutup noktalarından oluşmuştur. Kutup noktalarının kümeleşmeleri ile oluşan beş adet süreksizlik takımı belirlenmiştir. Kutup noktaları projeksiyon düzleminin dış dairesine yaklaştıkça, süreksizlik düzlemlerinin eğim açı değerleri de artmıştır. MADENCİLİK /ARALIK 1995 23
beşincisinin ise 0-9 arasında değer aldığı belirlenmiştir. Birinci süreksizlik takımını oluşturan süreksizliklerin toplam süreksizlikler içindeki payı % 13, ikincisinin % 12, üçüncüsünün % 11 ve dördüncüsünün % 9'dur. Beş süreksizlik takımını oluşturan süreksizliklerin toplamı içerisindeki payı %61'dir. Şekil 4. Kutup doğrultularının gül diyagramı Süreksizlerin yoğun olduğu açı değerlerini değerlendirmek için de, eğim derecelerinin gül diyagramlan yapılmıştır (Şekil 5). Süreksizliklerin eğim açılarının % 38'i 80-90, % 29'u 70-79, % 22'si 60-69 arasında olup toplam içindeki payı % 89'dur. Derece [35 SB 51 14 Şekil 3. Süreksizlik düzlemlerinin kutup noktalan ve kontur diyagramlan Kutup noktalanmn temsil ettiği süreksizlik düzlemlerinin projeksiyon düzlemi ile yaptığı arakesitlerinin kuzeyle yaptığı açılar süreksizliklerin doğrultulannı vermektedir. Bana göre birinci süreksizlik takımının doğrultusu 90-99, ikincisinin 260-269, üçüncüsünün 350-360 ve Şekil 5. Eğim açılan gül diyagramı 7 24 MADENCİLİK/ARALIK 199
Genel olarak iki, nolu ocaktaki süreksizlerin doğrultuları KG ve DB'ya yakın, eğim yönü 170-190, 350-360 ve 80-100 arasındadır. Eğim açıları ise 60 'nin üzerindedir. Yapılan saha çalışmaları sonucunda süreksizliklerin sınırladığı yüzey alanları 1-19 m 2 arasında değişmektedir. Bununla beraber süreksizlik eğim ve doğrultularının blok üretimine uygunluğu da saptanmıştır. 2.2. Laboratuvar Çalışmaları Dört ocak için yapılan fizikomekanik deneyler yardımıyla sahadaki mermerlerin Türk Standarttan'na uygun olup olmadığı TS 699'a göre araştırılmıştır. Burada sadece iki no'lu ocak değerleri verilmiştir. Bu araştırmalar sonucunda sözkonusu mermer; - Birim hacim ağırlığa, - Su emme yüzdesine, - Görünen porozite yüzdesine, - Tek eksenli basınç direncine, - Sürtünme ile aşınma dayanımı, deneylerine göre standartlara uygun olduğu belirlenmiştir (Çizelge 2). Çizelge 2. Fiziko-Mekanik Deney Sonuçlarının TSE Standartları ile Karşılaştırılması 5. SONUÇLAR Genel olarak saha işletme koşullan (Yol, su, elektrik, iklim vb.) açısından işletmeye elverişlidir. Ocağın mermeri renk, desen ve yapı bakımından piyasada kabul görmüştür. Fizikomekanik deneylerden elde edilen sonuçlara göre kolay kesilip, parlatılabilen ve Türk Standartları'na uygun bir mermerdir. Kaplama taşı olarak kullanılabilecek özelliktedir. Yapılan saha çalışmaları ile ocağın masif bloklanma gösterdiği ve telkesme yönteminin bu ocakta uygulanabileceği belirlenmiştir. KAYNAKLAR DEMİRER, T.,.1991, Kozağaç Köyü Mermer Sahasının Değerlendirilmesi, A.Ü., Yüksek Lisans Tezi s. 99 T.S.E. 1910, 1977, Kaplama Olarak Kullanılan Doğal Taşlar, s. 7. T.S.E. 2513, 1977, Doğal Yapı Taşlan, S.6 T.S.E. 699, 1987, Tabii Yapı Taşları Muayene ve Deney Metodları, s.82. Deney Birim Hacim Ağırlığı Su Emme Porozite Tek Eksenli Basınç Direnci Sürtünme ile Aşınma Dayanımı Ölçülen 2,71 gr/cm 2 %0.18 %0.18 624.52 kgf/cm 2 0.77 cm/50 cm 2 TSE Standardı 2,55 gr/cm 2 %0.75 % 1.50 500 kgf/cm 2 1 cm/50 cm 2 Açıklama MADENCİLİK/ARALIK 1995 25